StringBuffer

StringBuffer 是 Java 中用于处理字符串的一个类，它属于 java.lang 包。与 String 类不同，StringBuffer 是可变的（mutable），这意味着它的内容可以被修改，而不会创建新的对象。StringBuffer 主要用于需要频繁修改字符串的场景，因为它比 String 更高效。

以下是关于 StringBuffer 的详细讲解：

---

1. StringBuffer 的特点

• 可变性：StringBuffer 的内容可以被修改，而不会创建新的对象。

• 线程安全：StringBuffer 的方法是同步的（synchronized），因此它是线程安全的，适合多线程环境。

• 性能：由于 StringBuffer 是可变的，它在频繁修改字符串时比 String 更高效。

---

2. StringBuffer 的常用方法

(1) 构造方法

• StringBuffer()：创建一个空的 StringBuffer，初始容量为 16 个字符。

  java

  复制

  StringBuffer sb = new StringBuffer();

• StringBuffer(int capacity)：创建一个指定容量的 StringBuffer。

  java

  复制

  StringBuffer sb = new StringBuffer(100);

• StringBuffer(String str)：创建一个包含指定字符串内容的 StringBuffer。

  java

  复制

  StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");

(2) 追加内容

• append()：在 StringBuffer 的末尾追加内容。支持多种数据类型（如 String、int、char 等）。

  java

  复制

  sb.append(" World");
  sb.append(123);
  sb.append(true);

(3) 插入内容

• insert(int offset, String str)：在指定位置插入内容。

  java

  复制

  sb.insert(5, " Beautiful");

(4) 删除内容

• delete(int start, int end)：删除从 start 到 end-1 之间的字符。

  java

  复制

  sb.delete(5, 10);

• deleteCharAt(int index)：删除指定位置的字符。

  java

  复制

  sb.deleteCharAt(0);

(5) 替换内容

• replace(int start, int end, String str)：用 str 替换从 start 到 end-1 之间的字符。

  java

  复制

  sb.replace(0, 5, "Hi");

(6) 反转内容

• reverse()：反转 StringBuffer 中的字符。

  java

  复制

  sb.reverse();

(7) 获取长度和容量

• length()：返回 StringBuffer 中字符的数量。

  java

  复制

  int len = sb.length();

• capacity()：返回 StringBuffer 的当前容量。

  java

  复制

  int cap = sb.capacity();

(8) 设置长度

• setLength(int newLength)：设置 StringBuffer 的长度。如果新长度小于当前长度，多余的部分会被截断；如果大于当前长度，会用空字符填充。

  java

  复制

  sb.setLength(10);

(9) 转换为字符串

• toString()：将 StringBuffer 转换为 String。

  java

  复制

  String result = sb.toString();

---

3. StringBuffer 的使用示例

示例 1：基本操作

java

复制

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.append(" World");
sb.insert(5, " Beautiful");
sb.replace(0, 5, "Hi");
sb.delete(10, 15);
System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hi Beautiful

示例 2：反转字符串

java

复制

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.reverse();
System.out.println(sb.toString()); // 输出: olleH

示例 3：线程安全

java

复制

StringBuffer sb = new StringBuffer();
Runnable task = () -> {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        sb.append("a");
    }
};

Thread t1 = new Thread(task);
Thread t2 = new Thread(task);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();

System.out.println(sb.length()); // 输出: 2000

---

4. StringBuffer 与 StringBuilder 的区别

• 线程安全性：

  • StringBuffer 是线程安全的，所有方法都是同步的。

  • StringBuilder 是非线程安全的，性能更高。

• 性能：

  • 在单线程环境下，StringBuilder 比 StringBuffer 更快，因为它没有同步开销。

• 使用场景：

  • 如果需要线程安全，使用 StringBuffer。

  • 如果不需要线程安全，使用 StringBuilder。

---

5. StringBuffer 的性能优化

• 初始容量：如果知道字符串的大致长度，可以在创建 StringBuffer 时指定初始容量，避免频繁扩容。

  java

  复制

  StringBuffer sb = new StringBuffer(100);

• 避免频繁扩容：StringBuffer 在容量不足时会自动扩容（通常是当前容量的 2 倍 + 2），频繁扩容会影响性能。

---

6. 总结

• StringBuffer 是一个可变的字符串类，适合需要频繁修改字符串的场景。

• 它是线程安全的，适合多线程环境。

• 常用方法包括 append()、insert()、delete()、replace() 和 reverse()。

• 在单线程环境下，StringBuilder 是更好的选择，因为它性能更高。

• 通过合理设置初始容量，可以优化 StringBuffer 的性能。